Nat. Comm|中山大学公共卫生学院(深圳)刘斯洋团队揭示中国人群妊娠糖尿病遗传结构信息及早期预测研究
2025年5月5日,中山大学公共卫生学院(深圳)刘斯洋副教授团队分别联合深圳市宝安区妇幼保健院和龙岗区妇幼保健院在Nature Communications上发表题为《Genetic architecture and risk prediction of gestational diabetes mellitus in Chinese pregnancies》的研究成果。该研究系统解析了中国人群中妊娠期糖尿病(Gestational diabetes mellitus,GDM)的遗传结构,并评估了遗传标记物在妊娠20周前GDM早期风险预测中的效果。
研究设计和主要结果示意图
GDM临床定义为妊娠期首次出现或确诊的糖代谢异常,对孕妇及其子代的短期和长期健康均会产生不良影响。目前,GDM的筛查主要集中在24~28周,如能提前到20周识别高风险人群并开展干预,可有效降低GDM不良妊娠结局风险。然而,现阶段仍缺乏经济、可行且有效的GDM早期预测手段。此外,作为一种由遗传与环境因素共同驱动的复杂代谢性疾病,GDM的遗传基础逐渐受到关注。但其在东亚人群中的遗传分子机制尚不明确,尤其是用于早期风险识别和个性化预测的遗传标记物研究仍较为缺乏。
针对上述问题,研究团队开展了一项涵盖12万余名中国孕妇的GDM和五种孕期血糖性状的全基因组关联研究,识别出19个与GDM显著相关的独立基因位点,其中13个位点为首次报道,相较以往在东亚人群中的研究数量增加近五倍。此外,本研究还识别了205个与五种孕期血糖性状显著相关的独立基因位点(P < 5×10-8),其中111个为新发现。这些新位点的最小等位基因频率在0.01至0.5之间,遗传效应绝对值在0.03至0.62之间。
与东亚女性二型糖尿病(T2D)的遗传结构对比发现,19个GDM显著相关基因座中,12个呈现GDM特异性。富集分析结果显示,与12个GDM特异基因座最显著相关的生物通路为青少年发病的成年型糖尿病(P = 1.38 × 10-4)。研究还发现了63个妊娠期特异的血糖性状基因座,提示妊娠期和非妊娠期血糖水平存在显著的基因调控差异。
在风险预测方面,整合孕20周前临床特征与遗传信息的联合模型展现出最佳预测性能,其AUC值为0.729,准确率为0.835。特征重要性分析表明,孕16周左右的FPG水平是GDM最重要的预测因子,但PRS的作用同样重要,加入遗传信息后模型AUC显著提升(DeLong test P<0.05)。
该研究是迄今东亚人群样本规模最大的GDM及孕期血糖性状的GWAS,揭示了其遗传结构。同时,本研究首次使用临床广泛应用的无创产前基因检测(NIPT)数据构建个体遗传风险评分,结合孕20周常见产检数据,构建了不增加额外实验检测成本的孕20周前GDM预测模型,为实现GDM的精准早筛提供了新的路径。随着未来研究样本量的扩大以及NIPT测序深度的增加,模型性能有望持续提升。
中山大学公共卫生学院(深圳)博士研究生顾玉琴、中山大学与深圳市宝安区妇幼保健院联合培养硕士研究生郑好,以及深圳市龙岗区妇幼保健院王飘医师并列本文的第一作者。中山大学公共卫生学院(深圳)刘斯洋副教授是本文的通讯作者,深圳市宝安区妇幼保健院甄建新、深圳市龙岗区妇幼保健院魏凤香教授并列本文的通讯作者。
该研究获得中山大学公共卫生学院(深圳)、深圳市龙岗区妇幼保健院、深圳市宝安区妇幼保健院伦理委员会的审批,获得中国人类遗传资源采集的行政许可,完成了数据公开的信息备份与事先报告。研究得到了国家自然科学基金、广东省基础与应用基础研究基金、深圳市科技创新局的资金资助。
论文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-025-59442-6
第一作者论文解读:https://mp.weixin.qq.com/s/A-8866bD6XaDCXAJ-y6qQQ
撰稿:刘斯洋课题组
初审:何嘉敏
审核:杨崇广
审核发布:汪宗芳